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AHC Oberflächentechnik

Leichtbau-Metalle bekommen beständige Schicht

| Autor: Stéphane Itasse

Aluminium, Magnesium oder Titan sind wegen ihrer geringen Dichte als Metallwerkstoffe und Legierungselemente gefragt. Mit zunehmenden Anwendungen sind auch neue Beschichtungen gefragt. Dieser Anforderung begegnet das Werk Berlin der AHC Oberflächentechnik GmbH als Spezialist für plasmachemische Verfahren.

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Vollautomatische Großteilanlage zur plasmachemischen Beschichtung im AHC-Werk Berlin.
Vollautomatische Großteilanlage zur plasmachemischen Beschichtung im AHC-Werk Berlin.
(Bild: AHC Oberflächentechnik)

Unter dem Markennamen Kepla-Coat für Aluminium und Titan beziehungsweise Magoxid-Coat für Magnesium sind diese Beschichtungsverfahren am Markt etabliert. Sie führen zu weißen, verschleiß- und korrosionsbeständigen oder auch zu schwarzen, stark Licht absorbierenden Oxidkeramik-Schichten.

Anlage für plasmachemische Verfahren fasst Bauteile bis 2 m Länge

Für beide plasmachemische Verfahren verfügen die Berliner über eine industrielle Großanlage mit kompletter Vor- und Nachbehandlung. Die Anlage wird vollautomatisch prozessgesteuert und hat ein Elektrolytvolumen von 2,8 m³. Es können Bauteile bis 2 m Länge in der Großserie oder als Einzelstücke beschichtet werden. Eine neue, vollautomatische Anlage für Magoxid-Coat schwarz ist für die Serienproduktion, vor allem für die Automobilindustrie, geplant.

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Die Beschichtungsverfahren benötigen Salzlösungen als Elektrolyte und eine äußere Stromquelle. Das zu beschichtende Werkstück aus einer Aluminium-, Titan- oder Magnesiumlegierung wird dabei als Anode geschaltet. Die Oberfläche des Werkstückes wird über Plasmaentladungen im Elektrolyten in eine weitgehend kristalline Schicht umgewandelt, die aus Oxiden des entsprechenden Grundmaterials gebildet wird.

Plasmachemisch erzeugte Beschichtungen halten bis zu 2000 °C stand

Die Schichten wachsen bei ihrer Entstehung teilweise in das Metall hinein und weisen dadurch eine sehr hohe Haftfestigkeit auf. Die Schichten zeigen eine hervorragende Dauerschwingfestigkeit. Die Festigkeit des Grundmaterials wird nicht oder nur gering beeinträchtigt. Die Kepla-Coat-Schicht ist kurzzeitig bis 2000 °C temperaturbelastbar, bei Titanwerkstoffen als Grundmaterial dauerhaft bis 700 °C.

Motivation für den Einsatz von Leichtmetallen ist, Bauteilgewicht einzusparen. Magnesiumlegierungen bieten zudem Vorteile im Gießprozess. Es lassen sich feinere Strukturen erzeugen. Die plasmachemischen Verfahren sorgen für verschleiß- und korrosionsfeste Oberflächen (weiße Varianten) beziehungsweise für UV-beständige und Licht absorbierende Schichten (schwarze Verfahren). Der Lichtabsorptionsgrad der schwarzen Oberflächen liegt über 95 %.

Kepla-Coat weiß wird überwiegend für Maschinenbauteile eingesetzt, und eignet sich für Sonderanwendungen, dort wo andere Schichten etwa auf Grund mangelnder Dauerschwingfestigkeit versagen. Kepla-Coat schwarz wird dort verwendet, wo eine sehr gute UV-Beständigkeit und eine hohe Lichtabsorption gefordert werden.

Eine Berliner Spezialität ist die einseitige Beschichtung von 50 μm dünnen Titan-Folien mit Kepla-Coat schwarz und die anschließende Beklebung von Bauteilen mit diesen Folien. Mit Magoxid-Coat weiß werden Magnesium-Bauteile beschichtet, um sie vor Verschleiß und Korrosion zu schützen. Magoxid-Coat weiß kann auch nachträglich lackiert werden (unter anderem Felgen für Sportwagen, Fahrräder und Rollstühle). Magoxid-Coat schwarz kommt zum Einsatz, wenn für Magnesiumbauteile eine sehr gute Lichtabsorption und eine hohe UV-Beständigkeit gefragt sind.

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